Ученые хотят покрыть Землю датчиками. Как? Мотыльки

Исследователи хотят изучить каждый квадратный дюйм планеты Земля. Но не каждый квадратный дюйм планеты Земля легко изучить. В некоторые районы людям сложно добраться и провести мониторинг. Каков ответ? По мнению исследователей из Вашингтонского университета, решение стоит прямо перед нами: почему не используйте летающих насекомых, таких как мотыльки, для размещения датчиков в местах, которые обычно трудно обнаружить. достигать?

Содержание

  • Насекомые: платформа будущего
  • Как он будет использоваться?

Хорошо, «размещение» датчиков может быть не совсем точным. Вместо этого идея состоит в том, чтобы использовать насекомых в качестве летающей платформы для перевозки крошечных, легких датчиков весом менее одной сотой унции. Этот датчик, переносимый насекомыми, можно закрепить с помощью небольшого магнитного штифта, окруженного тонкой катушкой проволоки. Когда насекомое оказывается в нужном месте, исследователи дистанционно запускают катушку, чтобы создать магнитное поле, генерируя ток, проходящий через нее. Это приводит к тому, что магнитный штифт смещается со своего места, и датчик безопасно падает с высоты до 72 футов, не разбиваясь. Это эквивалент

доставка дронами или сброс военного снабжения – но, знаете ли, с очень маленькими живыми насекомыми.

Исследователи из Вашингтонского университета создали сенсорную систему весом 98 миллиграммов (около одной десятой веса мармеладки), которая может ездить на спине мотылька. Здесь показана бабочка Manduca sexta с сенсором на спине.Марк Стоун/Вашингтонский университет

«Сбрасывать вещи с воздуха — отличный способ доставить вещи в труднодоступные места», Викрам Айер, докторант кафедры электротехники и вычислительной техники Вашингтонского университета, рассказал Digital Trends. «Это стратегия, которую люди используют в сценариях стихийных бедствий для доставки еды и медикаментов, и обычно она осуществляется с помощью больших самолетов или вертолетов. Это заставило нас задуматься: можем ли мы использовать ту же идею с гораздо меньшими дронами или даже с живыми насекомыми, чтобы запускать датчики на большой территории?»

Рекомендуемые видео

По большей части падение части высокотехнологичного оборудования, эквивалентного шести этажам, является плохой новостью. Но благодаря тому, что их датчики весят примерно так же, как зубочистка, они даже без парашюта остаются достаточно легкими, чтобы не повредиться при падении. Айер сравнил это с тем, как муравей может пережить падение с вершины Эмпайр-стейт-билдинг.

Оказавшись на земле, датчики можно будет использовать для записи такой информации, как температура или влажность (а в будущем, возможно, и больше).

Насекомые: платформа будущего

Возможно, это удивительно, но Вашингтонский университет — не единственное место, заинтересованное в повторном использовании ошибок для высокотехнологичных целей. На самом деле это далеко не так. Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) летающие жуки-носороги вокруг, как миниатюрные радиоуправляемые вертолеты. Другие исследовательские лаборатории расширили идея дистанционного управления насекомыми создать жуков-киборгов. Они управляют передаваемыми им сигналами, благодаря чему существа ускоряются, замедляются, делают более длинные или короткие шаги и даже меняют походку в соответствии с командами.

Еще есть кузнечики-киборги, носящие рюкзаки и вынюхивающие бомбы, выведенные в Вашингтонском университете в Миссури. ранее описано в Digital Trends как «мост между нейробиологией и инженерией». Совсем недавно эта работа получила финансирование от Управления военно-морских исследований.

Марк Стоун/Вашингтонский университет

Трудно не думать, что армии мотыльков, сбрасывающих шпионские датчики, могут иметь потенциальное военное применение. Трудно представить себе более скрытную платформу для размещения датчиков наблюдения, чем несколько безобидных мотыльков, тихо порхающих по небу. Однако в настоящее время кажется, что эти приложения больше основаны на фундаментальных исследованиях.

Несмотря на то, что проект находится на ранней стадии, главная идея заключается в том, что его можно настроить в соответствии с требования — и разработку необходимой сенсорной технологии для записи любой информации, которую вы ищете. для.

Как он будет использоваться?

Исследователи проекта полагают, что, используя их необычную технику, можно будет эффективно ковровая бомбардировка больших площадей с помощью крошечных датчиков для мониторинга данных, таких как условия в большом площадь леса. Сенсорные устройства могут передавать данные на расстоянии до 1 километра (0,6 мили) и потребляют так мало энергии, что могут работать годами от одной батареи.

Выбрасывание датчиков из живых мотыльков

«Потенциальными приложениями являются экологические исследования, такие как обнаружение распространения лесных пожаров или мониторинг выбросов на большой территории». Маручи Ким, другой докторант, работавший над проектом, рассказал Digital Trends. «Умные фермы также могут выиграть от возможности быстрого развертывания объектов на большой территории, а также от в таких местах, как промышленные предприятия, где могут быть труднодоступные места, где необходимо поставить датчик. Другая потенциальная область – изучение мелких животных или инвазивных видов; вы можете прикрепить его к чему-нибудь вроде маленькой птицы или насекомого и использовать встроенный датчик температуры, чтобы отпустить его, когда он достигнет гнезда, что, вероятно, будет обозначено скачком температуры».

Ким сказал, что исследователи в настоящее время работают с Департаментом сельского хозяйства штата Вашингтон, чтобы помочь отследить агрессивного азиатского гигантского шершня. «На данный момент мы просто используем часть беспроводного датчика с целью проследить за живым шершнем обратно в колонию», — сказал он. «Но в будущем мы могли бы добавить механизм освобождения и бросать устройство, как только оно достигнет гнезда».

Был опубликован документ с описанием работы под названием «Сбрасывание сенсорных сетей с дронов и насекомых». недавно представлен на конференции MobiCom 2020.

Рекомендации редакции

  • Коровы не требуются: выращенное в лаборатории молоко этого стартапа идентично реальному

Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.